激光产业链上游环节主要包括光源材料、光学元器件及其他组成激光器的材料,中游环节则是激光器的生产制造,涵盖了光纤激光器、半导体激光器等多种类型,构成了产业链的核心部分。下游环节则涉及到激光加工设备,如激光切割机、激光焊接设备、激光打标机等,这些设备广泛应用于汽车、医疗、电池、家电等多个行业。
其中,激光器芯片是用于发射信号的核心部件,将电信号转化为光信号,作为关键的原材料之一,扮演着至关重要的角色。
高功率半导体激光芯片应用广泛,在高端智能装备、科研、国家战略安全、医疗等领域都有涉及,是各国争夺的技术要点和关键。在高功率半导体激光芯片领域,中国科研投入较大、周期较长,但之所以在商品化、商业化方面还未取得成功,可能是因为关键技术尚未突破。即使实验室中数据好,但在量产时仍然面临一些问题。
长光华芯在制造高功率半导体激光器芯片方面不仅积极引进高端人才,主要还突破了两大核心技术,一是高功率芯片外延生长,包括对结构材料的理解;二是高功率芯片腔面钝化处理这一核心工艺。这两大核心技术突破过程艰难,因为不仅需要在工艺和技术方面突破,还需要自主研发相关装备。当然,在突破后,这些就成了企业的护城河,是未来产品的核心竞争力,为可持续发展和实现目标带来希望。
手持激光焊接机是一种新型的焊接设备,它通过高能量激光束照射材料表面,使材料内部熔化并形成焊缝。这种设备以其非接触式焊接、灵活的操作方式和广泛的应用领域而受到市场的青睐。
风冷激光手持焊应用行业众多,比如五金加工、新能源、汽车零配件、按摩椅、船架制作、门窗加工及铝合金、不锈钢、铜等多种材料加工相关的领域。
目前主要有三大应用,其中以五金加工为首。中国每年钢产量数亿吨,其中激光焊接主要是用于薄板焊接,当前市场竞争压力大。在很多终端加工场景中,不同于传统焊接方式,手持焊可快速上手掌握,同时不产生火花更为安全,无论是安全性及使用体验上,都在终端场景有较多的应用,像比亚迪等行业头部品牌都反馈使用效果良好。
激光雷达通过发射激光脉冲,测量光脉冲从发射到被反射回的传播时间,结合光速,转换为对距离的测量。这项技术能够精确测量目标的位置(距离与角度)、形状(大小)及状态(速度、姿态),从而达到探测、识别、跟踪目标的目的。广泛应用于自动驾驶、环境感知和3D建模、无人机和航空、智能交通等多个领域。
总体而言,激光雷达主要的发展方向仍是提供三维数据,我们希望数据测得更多、更准确、测量速度更快,这三点是需求端提出的要求。从技术端来看,激光的发射、接收、扫描和运算这四大模组每个都有自身独立的演进趋势,但总体是从机械式到半固态再到全固态的演进过程。从测量角度出发是由三维向四维发展,比如从传统的D-TOF或I-TOF方式逐渐向FMCW方式前进。不过技术演进需要时间,如何将把握时间与商业化进行更好地结合,是所有从业同仁都要思考的问题。我相信大家目前对技术趋势看得都比较清楚,但如何实现、如何落地是大家共同面临的挑战。
随着AI技术赋能智能手机、智能汽车、XR设备等多个领域,光学技术作为智能终端的关键部分受益颇多。AI技术的发展不仅加速了光学技术的创新,也带动了光学产品市场需求的增长。
未来智能设备的发展,我认为主要有三个方向:一是轻便化,二是性能更加极致,三是更加美观,更加符合大家的使用习惯。
而AI的出现,对我们来说也是非常好的机遇。一方面,AI的出现可能带来换机潮,更加贴合AI设备的产品产量也会随之增加。另一方面,从内部角度看,AI能提升效率。例如在手机检测方面,经过我们的研究发现,现在手机APP与AI结合,可以完全替代以往需要20万的检测设备,且成本只要1万左右。两方面结合,加上我们的技术优势,相信能在AI这个机遇下有更好的发展。
光纤技术作为信息通信领域的重要分支,在5G网络建设、数据中心扩容、智慧城市建设和物联网应用普及等多方面的推动下,近年来发展迅速,需求量持续增长。
当前光纤需求量很大,也有更先进科研成果。这里要提到一种新的、现在已经很重要的光纤——反谐振光纤。
我们现在所说的光速并非纯光速,因为光纤材料有折射率,导致光在光纤中的传播速度有折扣。反谐振光纤中间材料类似空气,能大大降低损耗,可满足未来对速度和延时的要求,是一种非常重要的光纤。不过,当前还有很多技术壁垒需要突破。我相信,未来在这个领域,随着国内技术的发展,不仅不会被卡脖子,甚至会处于领先的地位。